【Redis源码分析】Server启动过程原创
1年前
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背景
- 我们通过源码来看看redis的server启动的时候会初始化哪些参数或者对象，以及都做了哪些工作？
说明
- 源码分析基于redis的6.2版本
- 源码分析主要是在server.h和server.c
- 本次主要是分析启动过程的流程，一些细节等后续分章节分析
流程图
源码解析
预备知识
redisServer
- server.h中定义了一个redisServer全局变量,存储 Redis 服务器信.包括服务器配置项和运行时数据:
- 网络连接信息
- 数据库
- redisDb
- 命令表
- 客户端信息
- 从服务器信息
- 统计信息等数据
代码启动入口
- Redis的Server实例启动是从server.c这个文件的main开始执行的
int main(int argc, char **argv) {
struct timeval tv;
int j;
char config_from_stdin = 0;
// 删除了代码中的#ifdef
// 设置时区
setlocale(LC_COLLATE,"");
tzset(); /* Populates 'timezone' global. */
//Redis中对内存的管理功能由 zmalloc 完成,表示在内存不足（out of memory，缩写oom）的时候所采取的操作
zmalloc_set_oom_handler(redisOutOfMemoryHandler);
//以getpid()为随机序列的种子，即将系统返回的进程ID作为随机序列的种子
srand(time(NULL)^getpid());
srandom(time(NULL)^getpid());
gettimeofday(&tv,NULL);
init_genrand64(((long long) tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec) ^ getpid());
crc64_init();
umask(server.umask = umask(0777));
// 设置随机种子
uint8_t hashseed[16];
getRandomBytes(hashseed,sizeof(hashseed));
dictSetHashFunctionSeed(hashseed);
// 检查是否是哨兵模式
server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv);
// 初始服务端的默认配置
initServerConfig();
//ACL子系统必须尽快初始化，因为基本的网络代码和客户端创建都依赖于它
ACLInit();
// 初始化模块系统
moduleInitModulesSystem();
tlsInit();
// 将可执行路径和参数存储在一个安全的地方，以便以后能够重新启动服务器
server.executable = getAbsolutePath(argv[0]);
//保存执行的参数分配内存
server.exec_argv = zmalloc(sizeof(char*)*(argc+1));
server.exec_argv[argc] = NULL;
// 保存执行的参数
for (j = 0; j < argc; j++) server.exec_argv[j] = zstrdup(argv[j]);
// 如果是哨兵模式，就初始化哨兵的配置以及哨兵模式的参数
if (server.sentinel_mode) {
initSentinelConfig();
initSentinel();
}
/*
* 检查是否要执行 RDB 检测或 AOF 检查，这对应了实际运行的程序是 redis-check-rdb 或 redis-check-aof
* */
// 如果运行的是redis-check-rdb程序 调用redis_check_rdb_main
if (strstr(argv[0],"redis-check-rdb") != NULL)
redis_check_rdb_main(argc,argv,NULL);
// 如果运行的是redis-check-aof程序 调用redis_check_aof_main
else if (strstr(argv[0],"redis-check-aof") != NULL)
redis_check_aof_main(argc,argv);
if (argc >= 2) {
/* 解析命令行的选项 */
// 解析命令行参数 解析配置文件
loadServerConfig(server.configfile, config_from_stdin, options);
if (server.sentinel_mode) loadSentinelConfigFromQueue();
//释放一个sds字符串
sdsfree(options);
}
// 哨兵模式，检查配置文件
if (server.sentinel_mode) sentinelCheckConfigFile();
// 守护进程后台运行
server.supervised = redisIsSupervised(server.supervised_mode);
int background = server.daemonize && !server.supervised;
if (background) daemonize();
// 初始化服务端
initServer();
serverLog(LL_WARNING,"初始化");
if (background || server.pidfile) createPidFile();
if (server.set_proc_title) redisSetProcTitle(NULL);
redisAsciiArt();
checkTcpBacklogSettings();
// 如果不是哨兵模式
if (!server.sentinel_mode) {
moduleInitModulesSystemLast();
moduleLoadFromQueue();
ACLLoadUsersAtStartup();
InitServerLast();
// 从磁盘上load AOF 或者是 RDB 文件，以便恢复之前的数据。
loadDataFromDisk();
}
/* 警告可疑的max-memory设置. */
if (server.maxmemory > 0 && server.maxmemory < 1024*1024) {
serverLog(LL_WARNING,"WARNING: You specified a maxmemory value that is less than 1MB (current value is %llu bytes). Are you sure this is what you really want?", server.maxmemory);
}
redisSetCpuAffinity(server.server_cpulist);
setOOMScoreAdj(-1);
// 进入事件驱动框架，开始循环处理各种事件
aeMain(server.el);
aeDeleteEventLoop(server.el);
return 0;
}
关键的代码
- 初始服务端的默认配置 initServerConfig();
- 初始化服务端 initServer();
- 进入事件驱动框架，开始循环处理各种触发的事件 aeMain(server.el);
重点分析initServer函数
void initServer(void) {
int j;
//开启了 Unix 系统日志，则调用 openlog()与 Unix 系统日志建立输出连接，以便输出系统日志
if (server.syslog_enabled) {
openlog(server.syslog_ident, LOG_PID | LOG_NDELAY | LOG_NOWAIT,
server.syslog_facility);
}
// 创建共享对象集合，这些数据可在各场景中共享使用,
// 如小数字 0～9999、常用字符串+OK\r\n（命令处理成功响应字符串）、+PONG\r\n（ping 命令响应字符串）
createSharedObjects();
// 尝试修改环境变量，提高系统允许打开的文件描述符上限，避免由于大量客户端连接（Socket 文件描述符）导致错误。
adjustOpenFilesLimit();
const char *clk_msg = monotonicInit();
serverLog(LL_NOTICE, "monotonic clock: %s", clk_msg);
// 创建事件驱动框架
server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+CONFIG_FDSET_INCR);
if (server.el == NULL) {
serverLog(LL_WARNING,
"Failed creating the event loop. Error message: '%s'",
strerror(errno));
exit(1);
}
// 分配db内存
server.db = zmalloc(sizeof(redisDb)*server.dbnum);
/* 监听端口 */
if (server.port != 0 &&
listenToPort(server.port,&server.ipfd) == C_ERR) {
serverLog(LL_WARNING, "Failed listening on port %u (TCP), aborting.", server.port);
exit(1);
}
/* 配置了 server.tls_ port，则开启 TLS Socket 服务，Redis 6.0 开始支持 TLS 连接. */
if (server.tls_port != 0 &&
listenToPort(server.tls_port,&server.tlsfd) == C_ERR) {
serverLog(LL_WARNING, "Failed listening on port %u (TLS), aborting.", server.tls_port);
exit(1);
}
/* 配置了 server.unixsocket，则开启 UNIX Socket 服务. */
if (server.unixsocket != NULL) {
unlink(server.unixsocket); /* don't care if this fails */
server.sofd = anetUnixServer(server.neterr,server.unixsocket,
server.unixsocketperm, server.tcp_backlog);
if (server.sofd == ANET_ERR) {
serverLog(LL_WARNING, "Opening Unix socket: %s", server.neterr);
exit(1);
}
anetNonBlock(NULL,server.sofd);
anetCloexec(server.sofd);
}
/* 如果根本没有监听套接字，则中止. */
if (server.ipfd.count == 0 && server.tlsfd.count == 0 && server.sofd < 0) {
serverLog(LL_WARNING, "Configured to not listen anywhere, exiting.");
exit(1);
}
/* 创建Redis数据库，初始化其他内部状态。 */
for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {
// 创建全局哈希表
server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL);
//创建过期key的信息表
server.db[j].expires = dictCreate(&dbExpiresDictType,NULL);
//为被BLPOP阻塞的key创建信息表
server.db[j].expires_cursor = 0;
//为被BLPOP阻塞的key创建信息表
server.db[j].blocking_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
//为将执行PUSH的阻塞key创建信息表
server.db[j].ready_keys = dictCreate(&objectKeyPointerValueDictType,NULL);
//为被MULTI/WATCH操作监听的key创建信息表
server.db[j].watched_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
server.db[j].id = j;
server.db[j].avg_ttl = 0;
server.db[j].defrag_later = listCreate();
listSetFreeMethod(server.db[j].defrag_later,(void (*)(void*))sdsfree);
}
//初始化LRU 池
evictionPoolAlloc(); /* Initialize the LRU keys pool. */
/* 创建一个时间事件，执行函数为 serverCron，
* 这是我们增量处理许多后台操作的方法，比如客户端超时，清除未访问的过期键等等. */
if (aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) {
serverPanic("Can't create event loop timers.");
exit(1);
}
/* 创建一个事件处理程序，用于接受TCP和Unix域套接字中的新连接. */
if (createSocketAcceptHandler(&server.ipfd, acceptTcpHandler) != C_OK) {
serverPanic("Unrecoverable error creating TCP socket accept handler.");
}
if (createSocketAcceptHandler(&server.tlsfd, acceptTLSHandler) != C_OK) {
serverPanic("Unrecoverable error creating TLS socket accept handler.");
}
//创建文件事件，并注册相应的事件处理函数
if (server.sofd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.sofd,AE_READABLE,
acceptUnixHandler,NULL) == AE_ERR) serverPanic("Unrecoverable error creating server.sofd file event.");
/* 注册一个可读事件，用于在模块中阻塞的客户端需要注意时唤醒事件循环。*/
if (aeCreateFileEvent(server.el, server.module_blocked_pipe[0], AE_READABLE,
moduleBlockedClientPipeReadable,NULL) == AE_ERR) {
serverPanic(
"Error registering the readable event for the module "
"blocked clients subsystem.");
}
/* 注册事件驱动框架的钩子函数，事件循环器在每次阻塞前后都会调用钩子函数*/
aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep);
aeSetAfterSleepProc(server.el,afterSleep);
/* 如果需要，打开AOF文件. */
if (server.aof_state == AOF_ON) {
server.aof_fd = open(server.aof_filename,
O_WRONLY|O_APPEND|O_CREAT,0644);
if (server.aof_fd == -1) {
exit(1);
}
}
/* 如果 Redis 运行在 32 位操作系统上，由于 32 位操作系统内存空间限制为 4GB，所以将 Redis 使用内存限制为 3GB，避免 Redis 服务器因内存不足而崩溃。. */
if (server.arch_bits == 32 && server.maxmemory == 0) {
serverLog(LL_WARNING,"Warning: 32 bit instance detected but no memory limit set. Setting 3 GB maxmemory limit with 'noeviction' policy now.");
server.maxmemory = 3072LL*(1024*1024); /* 3 GB */
server.maxmemory_policy = MAXMEMORY_NO_EVICTION;
}
// 如果是Cluster 模式启动则初始化集群相关的
if (server.cluster_enabled) clusterInit();
replicationScriptCacheInit();
// 初始化LUA机制
scriptingInit(1);
// 初始化慢日志机制
slowlogInit();
//初始化延迟监控机制
latencyMonitorInit();
ACLUpdateDefaultUserPassword(server.requirepass);
}
总结
- RedisServer的整体启动流程:
- 初始化默认配置
- 解析启动命令
- 初始化server
- 启动事件驱动框架
- 循环处理各种事件
- RedisServer结构体存储服务端配置项、运行时数据
参考文献
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